Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Архив номеров >> Энергетические обследования и энергоаудит >> >> Архив номеров

Анонсы

22.09.17 27 сентября в Москве состоится круглый стол «Перспективы развития ВИЭ в России после 2024 года» подробнее >>>

21.09.17 Российский энергетический форум в Уфе предложит специалистам широкую деловую программу подробнее >>>

21.09.17 Приглашаем подавать проекты и решать задачи на Всероссийском инженерном конкурсе для студентов и аспирантов в области нанотехнологий ВИК.Нано 2017 подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

25.09.17 Генератор водорода высокого давления в составе автономного комплекса свободной энергетики // статья подробнее >>>

22.09.17 Автономному дому – свою микро-ТЭЦ // статья подробнее >>>

19.09.17 Вячеслав Кравченко о законопроекте "О развитии интеллектуальных систем учета электроэнергии" // интервью подробнее >>>

13.09.17 Вышел очередной номер журнала "ЭНЕРГОСОВЕТ" подробнее >>>

Все новости портала

Генерация энергии 2017

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 4 (46) за 2016 г

Скачать номер в формате pdf (7610 kБ)

Эффект отскока (rebound effect) как ухудшение результата энергосберегающих мероприятий по сравнению с ожидаемым



Рубрика: Энергетические обследования и энергоаудит
Автор: А.В. Могиленко

А.В. Могиленко, к.т.н., начальник отдела общесистемных вопросов, АО «Сибирская энергетическая компания», г. Новосибирск

Фактический эффект от реализации мероприятий по повышению энергоэффективности может оказаться существенно ниже ожидаемого. Это явление получило название «эффект отскока» или ребаунд-эффект (rebound effect). Исследование его причин проводится в разных странах. При системном подходе к повышению энергетической эффективности данный эффект и виды его проявления целесообразно учитывать.

Повышение энергоэффективности с сопутствующим снижением потребления ресурсов является важной стратегической задачей. Но вопреки предварительным расчетам, на практике реализация комплекса мероприятий, направленных на решение этой задачи, может приводить к получению значительно меньших результатов в экономии ресурсов по сравнению с планируемыми. В таких случаях наблюдается явление так называемого эффекта отскока (англ. rebound effect). Эффект заключается в увеличении потребления энергоресурса при повышении эффективности устройств и приборов вследствие роста их количества или изменения отношения потребителей к их использованию. В настоящее время в ряде стран (США, Япония, Великобритания, Швейцария, Германия) проводятся исследования по вопросам определения причин эффекта отскока, их классификации и возможных способов предотвращения или снижения их влияния [1-5]


Виды rebound-эффекта

Большинство специалистов выделяет три основных вида эффекта отскока (рис. 1):

Рис. 1. Виды rebound-эффекта.

 

В экстремальном случае эффект отскока может характеризоваться не просто несоответствием результатов, а увеличением потребления энергоресурсов вместо снижения; тогда говорят уже об эффекте рикошета (англ. backfire effect). Схематическое представление о нем показано на рис. 2.

Рис. 2. Формирование эффектов отскока и рикошета.

 

Наиболее известным примером прямого эффекта отскока является испытанный многими на собственном опыте процесс замены ламп накаливания на энергоэффективные источники освещения, в результате которого начинают оставлять работающее освещение в течение более продолжительного времени и зачастую увеличивают общее количество осветительных приборов. При этом серьезная часть эффекта от экономии электроэнергии пропадает. Аналогично более продолжительно оставляют включенным телевизор (в том числе в периоды, когда его никто не смотрит). Можно также привести пример того, как в некоторых странах мероприятия по государственной поддержке (в виде субсидий населению) замены старых холодильников приводили к тому, что часть населения приобретала новые энергоэффективные холодильники большего объема, чем требовалось для ежедневных нужд. Замена старых оконных систем на тройные стеклопакеты предполагала существенное снижение расхода тепловой энергии, полученное в итоге не в полной мере вследствие более частого проветривания помещений.

Примером косвенного эффекта отскока может служить замена старого компьютера с монитором на ноутбук, которая во многих случаях осуществляется с одновременным приобретением других электронных устройств, не использовавшихся до этого (нетбуки, планшеты и пр.).

Принцип макроэкономического rebound-эффекта, по сути, был сформулирован еще в работе [6]: увеличение эффективности использования угля приводит не к экономии угля, а к росту его расхода вследствие обусловленного техническим прогрессом увеличения потребления энергии. Исследование, проведенное в Великобритании, показало, что за 200 лет (с 1800 по 2000 гг.) эффективность устройств и систем искусственного освещения выросла в 1000 раз, а потребление энергии на цели освещения в пересчете на 1 жителя возросло в 6566 раз. Другим примером можно считать распространение посудомоечных машин в странах Европы: в начале 90-х годов прошлого века считалось, что посудомоечная машина экономит время, но потребляет больше ресурсов (воду и электрическую энергию) при мытье посуды. По мере совершенствования технологий потребление ресурсов, особенно воды, посудомоечными машинами снизилось настолько, что привело к массовому спросу на подобные устройства (например, по данным статистики, в Швейцарии в 2011-м году более 75% домашних хозяйств имели посудомоечную машину, тогда как в 1991-м году только 31%). Как следствие, суммарное потребление воды и электроэнергии общим количеством посудомоечных машин заметно выросло.

Причины rebound-эффекта

Классификация наиболее распространенных причин эффекта отскока показана на рис. 3.

Рис. 3. Группы причин возникновения rebound-эффекта.

 

Экономические причины являются одними из наиболее общих. Когда речь идет о вложении средств в модернизацию, стремление сэкономить приводит к выбору более дешевого оборудования, работа которого на практике не обеспечивает заявленных показателей или их стабильности в процессе эксплуатации. В энергетике при замене силовых трансформаторов в электросетевых компаниях критерий эффективности (снижение нагрузочных потерь и потерь холостого хода) далеко не всегда рассматривается в качестве одного из приоритетных, что приводит впоследствии к увеличенным потерям в течение срока эксплуатации трансформаторов.

Социо-психологические причины связаны с отношением потребителей к приобретению и эксплуатации новой техники [7]. Полагая, что энергоэффективное устройство расходует малое количество энергии, пользователь начинает эксплуатировать его чаще и продолжительнее. В Японии [1] и Швейцарии [4] были проведены исследования по определению эффекта от перехода на гибридные автомобили (в первом случае – с разных моделей на Toyota Prius, во втором случае – с Lexus RX 350 на Lexus RX 400h). Результаты продемонстрировали увеличение фактического пробега гибридных автомобилей в обеих странах.

Регуляторные причины эффекта отскока обусловлены, как ни парадоксально, программами поддержки и стимулирования использования энергоэффективного оборудования. В вышеупомянутом примере с поддержкой приобретения холодильников произошло увеличение спроса на более крупные по размерам холодильники (современный холодильник класса энергоэффективности А+++ потребляет на 70% меньше электроэнергии, чем аналогичное по емкости устройство выпуска пятнадцатилетней давности), поэтому часть запланированного эффекта по снижению электропотребления получить не удалось. В настоящее время аналогичные опасения вызывают программы стимулирования покупки электромобилей. Введенная недавно в Германии программа позволяет получить премию до 4000 евро при покупке электромобиля и до 3000 евро при покупке автомобиля с гибридным приводом.

Масштабы и определение rebound-эффекта

На рис. 4 представлена упрощенная формула для количественного определения эффекта отскока R. В идеальном случае показатель R равен нулю, то есть эффект отскока отсутствует и фактический результат от реализации мероприятий по энергосбережению совпадает с расчетным. Если значение R превышает 1, речь идет об эффекте рикошета.

Рис. 4. Оценка величины rebound-эффекта.

 

Масштабы эффекта отскока оцениваются по-разному. По оценкам Европейской комиссии, при реализации наиболее распространенных мероприятий по энергосбережению эффект находится в диапазоне от 10 до 80 %. Самые высокие цифры относятся к транспортному сектору (в первую очередь к замене легковых автомобилей). В немецких домашних хозяйствах, по данным исследователей, эффект отскока колеблется в диапазоне от 12 до 49%. Так, при модернизации систем отопления жилых помещений в Германии оказалось, что средняя продолжительность использования отопления увеличилась на 40 минут в день [7]. Rebound-эффект в сфере личного транспорта в Германии за период 1997-2005  гг. оценивается в 57-67%. При этом средний расход топлива для бензиновых автомобилей снизился более чем на 1 литр на 100 км. В системах освещения жилых помещений эффект отскока, по расчетам немецких экспертов, не превышает 12%.

В Австрии мероприятия по теплоизоляции зданий и модернизации систем отопления позволили получить экономию в среднем на уровне 65% от ожидаемой, таким образом, rebound-эффект составил 35%.

Британские исследователи оценивают общую величину национального rebound-эффекта в диапазоне от 11 до 26%.

В табл. 1 представлена оценка рисков возникновения эффекта отскока при внедрении таких технологий, как интеллектуальное строительство и умные дома (smart building, smart home) и интеллектуальные сети и учет (smart grid, smart metering). Во втором случае масштабы эффекта прогнозируются существенно более высокими [9].

Таблица. Группы причин возникновения rebound-эффекта

Технологии

Эффективность

Риск rebound-эффекта

Механизмы проявления rebound-эффекта

Тип rebound-эффекта

Smart building, smart home

Снижение энергопотребления зданий и помещений (оптимизация систем отопления и вентиляции, управление освещением, интеллектуальное управление потреблением)

Относительно низкий

Повышение спроса на иные товары благодаря снижению издержек

Косвенный (эффект дохода)

Smart

grid,

smart

metering

Повышение прозрачности потребления, снижение пиковых нагрузок, снижение потерь (распределенная генерация, виртуальные станции, управление потреблением и пр.)

Высокий

Инвестиции в smart grid повышают спрос на ресурсы и материалы, собственное потребление систем интеллектуального учета снижает общий эффект

Прямой и косвенный

Возможности минимизации rebound-эффекта являются предметом пристального внимания специалистов в настоящее время. Выявлено, что полностью можно исключить только регуляторные причины возникновения эффекта отскока путем взвешенного подхода к мерам господдержки (например, льготы на покупку нового холодильника предоставлять только покупателям, сдающим старое устройство аналогичной емкости, и т. п.). Швейцарские эксперты предлагают осуществлять выкуп старой бытовой техники для стимулирования приобретения новых устройств и исключения их параллельного использования (аналог программы утилизации автотранспорта, реализованной в ряде стран, в том числе в России).

На изменение отношения потребителей к частоте и продолжительности использования приборов и устройств во всем мире существенное влияние оказывает процесс роста тарифов на топливо, воду, электрическую и тепловую энергию. В любом случае необходимо учитывать риск возникновения rebound- эффекта при системном подходе к энергосбережению: при реализации комплексных программ (муниципальных, региональных, государственных, отраслевых), разработке мер стимулирования и государственной поддержки, анализе фактических показателей энергопотребления и динамики их изменения. Проведение соответствующих исследований с учетом отечественной специфики представляется весьма интересным и целесообразным.

Литература

  1. Fflhren Energiesparende Gerate zu Einem Hdheren Verbrauch? Der Rebound-Effekt. Streitfragen. Das Magazin Energie- und Wasserwirtschaft. Juni, 2016.
  2. Das Phdnomen des Rebound-Effekts. Magazin des Bundesamts ffir Energie BFE Energeia, № 3, Mai, 2014.
  3. Rebound-Effekt erforschen. Magazin des Bundesamts ffir Energie BFE Energeia, № 4, Juli, 2016.
  4. Energie-Effizienz und Reboundeffekte: Entstehung, Ausmass, Eindammung. Schlussbericht Bundesamt ffir Energie BFE. 31.07.2009.
  5. Der Rebound-Effekt von Energieeffizienz-Verbesserungen. Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 62. Jg. 2012, Heft 8.
  6. William Stanley Jevons. The Coal Question. London: Macmillan and Co., 1865.
  7. Rebound-Effekte aus sozialwissenschaftlicher Perspektive: Ergebnisse aus Fokusgruppen im Rahmen des Rebound-Projektes. Sustainability and Innovation: working paper, № S5/2012. Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI. Karlsruhe, 2012
  8. Der Rebound-Effekt: Theoretische und empirische Analyse am Beispiel der Heizung in privaten Haushalten. Zwdlfwdchige Abschlussarbeit im Rahmen der Prnfungen im Studiengang Bachelor in Volkswirtschaftslehre an der Universitat Gdttingen. 08.03.2013.
  9. Gutachten zum Thema “Green IT - Nachhaltigkeit” ffir die Enquete-Kommission Internet und Digitale Gesellschaft des Deutschen Bundestages. Borderstep Institut ffir Innovation und Nachhaltigkeit Gemeinrntzige GmbH, Institut ffir Zukunftsstudien und Technologiebewertung Gemeinrntzige GmbH. Juni, 2012.

Источник: журнал «Энергобезопасность и энергосбережение» № 5 2016.

Все статьи рубрики Энергетические обследования и энергоаудит

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45), №4 (46) ,

Выпуски за 2017 год: №1 (47), №2 (48), №3 (49).

Статьи по темам

Энергетика (8) ,
Энергоэффективное строительство (17) ,
Возобновляемые источники энергии (20) ,
Региональный опыт (3) ,
О работе НП "Энергоэффективный город" (5) ,
Энергоменеджмент (4) ,
Энергоэффективные здания (0) ,
Информация о работе Координационного совета (124) ,
Экономика и управление (129) ,
Теплоснабжение (68) ,
Энергоэффективное освещение (53) ,
Учет энергоресурсов (16) ,
Энергосервис и ЭСКО (45) ,
Электроснабжение (13) ,
Когенерация (4) ,
Мировой опыт энергосбережения (41) ,
Новые технологии (45) ,
Энергетические обследования и энергоаудит (30) ,
Обзор СМИ (5) ,


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее